Question

【题目】(1)用如图所示装置探究碰撞中的不变量，气垫导轨水平放置，挡光板宽度为9.0mm，两滑块被弹簧(图中未画出)弹开后，左侧滑块通过左侧光电计时器，记录时间为0.040s，右侧滑块通过右侧光电计时器，记录时间为0.060s，左侧滑块质量为100g，左侧滑块的m1v1＝________g·m/s，右侧滑块质量为150 g，两滑块质量与速度的乘积的矢量和m1v1＋m2v2＝________ g·m/s.

(2)．对于实验最终的结论m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，下列说法正确的是_________ .

A．仅限于一维碰撞

B．任何情况下m1v＋m2v＝m1v1′2＋m2v2′2也一定成立

C．式中的v1、v2、v1′、v2′都是速度的大小

D．式中的不变量是m1和m2组成的系统的质量与速度乘积之和

Answer 1

【答案】22.5；0；D；

【解析】

（1）左侧滑块的速度为：

则左侧滑块的m1v1=100g×0.225m/s=22.5gm/s
右侧滑块的速度为：

则右侧滑块的m2v2=150g×（-0.15m/s）=-22.5gm/s
因m1v1与m2v2等大、反向，两滑块质量与速度的乘积的矢量和m1v1+m2v2=0.

（2）“探究碰撞中的不变量”实验虽然是在一维情况下设计的实验，但结论具有普遍性，对各种碰撞均成立，故A错误；如果发生的是非弹性碰撞，则机械能不守恒，故B错误；动量是矢量，其方向与速度方向相同，故式中的速度应包括大小和方向，故C错误；系统的质量与速度的乘积之和在碰撞前后为不变量是实验的结论，故不变量是m1和m2组成的系统的质量与速度乘积之和，故D正确。故选D。